（高清版）GBT 41303-2022 塔式太阳能热发电站吸热器技术要求

塔式太阳能热发电站吸热器技术要求2022-03-09发布前言 I 2规范性引用文件 3术语和定义 4分类与型号 35总体要求 6使用条件 47外观、尺寸与结构要求 48功能和性能要求 59检测项目 610包装与储运 11文件 附录A(资料性)结构示意图 8附录B(规范性)吸热器管屏尺寸偏差 I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电力企业联合会提出。本文件由全国太阳能光热发电标准化技术委员会(SAC/TC565)归口。本文件起草单位：中国能源建设集团有限公司、浙江大学、杭州锅炉集团股份有限公司、机械工业北京电工技术经济研究所、中国能源建设集团华东电力试验研究院有限公司、中关村新源太阳能热利用技术服务中心。1塔式太阳能热发电站吸热器技术要求本文件规定了塔式太阳能热发电站吸热器的分类与型号、使用条件、外观、尺寸与结构要求、功能和性能要求、检测项目、包装与储运和文件的技术要求。本文件适用于采用熔融盐或水/蒸汽作为传热工质的塔式太阳能吸热器。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T150(所有部分)压力容器GB/T9286色漆和清漆划格试验GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T20801(所有部分)压力管道规范工业管道GB/T40104太阳能光热发电站术语GB/T41307—2022塔式太阳能热发电站吸热器检测方法JB/T4711压力容器涂敷与运输包装3术语和定义GB/T40104界定的以及下列术语和定义适用于本文件。用于接收太阳辐射能并转换为传热工质热能的装置。注：包括吸热体、保温隔热部件、防护部件和整体支撑钢结构，附属设备包含管道、阀门、仪吸热器中吸收太阳辐射能并向传热工质传递热量的部件，由若干片管屏组成。管屏tubepanel吸热体的组成单元，由若干根吸热管、集箱和支撑钢架连接构成。吸热管receivertube内部流通传热工质的通道，通常由受光直管段和弯管段组成，并与集箱连接。在吸热管两端承担汇集或分流传热工质作用的部件。2外置式吸热器externalreceiver吸热体为若干管屏拼接而成的多边形或近似圆形的柱体，并利用柱体外部接收太阳辐射能的吸热器。进口缓冲罐inletbuffervessel在吸热器进口集箱上游存储和分流传热工质的部件。出口缓冲罐outletbuffervessel在吸热器出口集箱下游存储和汇集传热工质的部件。腔式吸热器cavityreceiver吸热体安装在隔热腔体结构内，并在腔内接收太阳辐射能的吸热器。涂层吸收率coatingabsorptivity在涂层材料厚度不影响太阳辐射能吸收的条件下，涂层材料界面的入射面和出射面之间吸收的与离开的太阳辐射通量之比。反射率reflectivity材料厚度达到反射比不随厚度增加而改变时的反射比。输出功率outputpower单位时间内，吸热器传热工质输出的热能。标准工况standardworkingcondition在环境温度为10℃、地面风速为3m/s且入射到吸热器表面的能流通量及分布达到设计要求时，吸热器可长期稳定运行的工作状态。额定功率ratedpower吸热器在标准工况下的输出功率。额定流量ratedflowrate吸热器在标准工况下传热工质的流量。额定温度ratedtemperature吸热器在标准工况下传热工质的出口温度。熔融盐吸热器在标准工况下传热工质的进口压力；水/蒸汽吸热器在标准工况下传热工质的出口吸热器热效率receiverthermalefficiency吸热器输出功率与入射功率的比值。3吸热器运行时局部允许的最大能流密度。4分类与型号4.1分类4.1.1根据传热工质类型，吸热器分为熔融盐吸热器和水/蒸汽吸热器。4.1.2根据结构型式不同，吸热器分为外置式吸热器和腔式吸热器，结构型式见附录A。4.2型号4.2.1吸热器产品型号标识应包括传热工质类型、结构型式、额定功率、额定流量、额定温度、额定4.2.2吸热器产品型号标识见图1。××X××××/××××—××X—×X×X654321标引序号说明：1——吸热器传热工质类型；2——吸热器结构型式；3——额定功率(MW);4——额定流量(t/h);5—-额定温度(℃);6——额定压力(MPa)。图1吸热器产品型号标识示意图4.2.3熔融盐(硝基型)和水/蒸汽吸热器的传热工质代号见表1。表1吸热器传热工质类型工质类型代号熔融盐(硝基型)水/蒸汽44.2.4外置式和腔式吸热器的结构型式代号见表2。表2吸热器结构型式结构型式代号外置式E腔式C4.2.5熔融盐吸热器传热工质的额定压力参数可不标识。示例1:MS/E/300/2590-565表示该吸热器采用熔融盐为传热工质，结构型式为外置式，吸热器的额定功率为300MW、额定流量为2590t/h、额定温度为565℃。示例2:WS/E/30/50-510-9.8表示该吸热器采用水/蒸汽吸热器，结构型式为外置式，吸热器的额定功率为30MW、额定流量为50t/h、额定温度为510℃、额定压力9.8MPa。5总体要求5.1吸热器应能承受正常运行条件下传热工质的腐蚀和热应力。5.2吸热器材料在使用年限内不应因疲劳损伤而影响正常运行。5.3吸热器在使用年限内不应出现蠕变失效。5.4吸热器承压部件的设计、制造和验收应符合GB/T150(所有部分)的规定。5.5管道部件的设计、制造和验收应符合GB/T20801(所有部分)的规定。5.6管道和阀门应满足吸热器正常运行与启停、检修、维护和应急处置等工况变化的要求。5.7仪器仪表的量程范围和精度应满足吸热器在启停和运行时系统参数的监控要求。5.8检修吊车应满足吸热器管屏、防护部件等设备检修和维护时物件吊挂的载荷要求。5.9吸热器设计使用寿命应不低于25年。6使用条件6.1环境温度-40℃~60℃。6.2相对湿度≤95%。6.3海拔按1000m、2000m、3000m、4000m、5000m分级。6.4吸热器中心高度处10min平均风速不大于30m/s。7外观、尺寸与结构要求7.2吸热管表面涂层应无剥落、无色差。7.3保温隔热部件应填塞严实、无明显萎缩或膨胀隆起。7.4吸热器管屏尺寸偏差应符合附录B的规定。7.5吸热管直接受光部分不应有对接焊口，吸热管为有缝管时，管子纵缝应避免布置在光照面且有序5排列。7.6检修吊车应位于吸热器顶部。7.7吸热器和附属设备在安装、运行、检修和维护中不应产生有害弯曲或变形。7.8吸热器应满足正常运行时的强度和刚度要求。7.9管屏应设置支撑钢架，管屏中部位置的最大弯曲变形矢高应不大于L/500,其中L为管屏总长度。7.10管屏上应设置吊耳，吊耳强度应满足起吊、运输及安装的要求。7.11吸热器和附属设备应满足50年一遇极端风速下安全要求。8功能和性能要求8.1功能要求8.1.1吸热器应具有将接收的太阳辐射能量转换成热能并传递给传热工质的功能。8.1.2吸热器应具有在允许负荷调节范围内长期稳定运行的能力，并应满足不同工况切换时安全稳定运行的要求。8.1.3吸热器额定功率应满足在标准工况下电站满负荷运行和在设计时间内储热增量的要求。8.1.4吸热器防护部件应具有防止光斑溢出或漂移时对吸热器支撑钢结构和内部设备造成破坏的功能。8.1.5熔融盐吸热器应设置进口缓冲罐和出口缓冲罐，进口缓冲罐和出口缓冲罐应具有平抑熔融盐压力和流量波动的功能。8.1.6熔融盐吸热器的压缩空气系统应具有在冷盐泵失效时保护吸热器避免过热损毁的功能，压缩空气容量应满足事故工况下定日镜紧急散焦的时间要求。8.1.7熔融盐吸热器的集箱本体、集箱与吸热管之间的连接管、集箱之间的熔融盐连接管道等部件应设置电伴热装置，电伴热装置宜具有预热和防凝的功能。8.1.8熔融盐吸热器应具有适应流量调整的功能。8.1.9熔融盐吸热器应具有排空熔融盐工质的功能，熔融盐排空时间应满足吸热器防凝要求。8.2性能要求8.2.1熔融盐吸热器性能熔融盐吸热器的性能应符合表3的规定。表3熔融盐吸热器的性能要求参数指标允许负荷调节范围额定功率的20%～110%启停过程中输出功率的变化速率每分钟不低于额定功率的5%吸热器热效率(标准工况)工况稳定时出口温度波动范围/℃土5标准工况下许用辐射能流密度/(kW/m²)启停过程中出口温度变化速率/(℃/min)68.2.2水/蒸汽吸热器性能水/蒸汽吸热器的性能应符合表4的规定。表4水/蒸汽吸热器的性能要求参数指标允许负荷调节范围额定功率的30%～110%启停过程中输出功率的变化速率每分钟不低于额定功率的5%吸热器热效率(标准工况)工况稳定时出口温度波动范围/℃土10标准工况下蒸发模块许用辐射能流密度/(kW/m²)启停过程中出口温度变化速率/(℃/min)8.2.3材料吸收和反射特性8.2.3.1吸收涂层应具有良好的脱离抗性，附着力应不低于GB/T9286的1级要求。8.2.3.2吸热器投运前吸收涂层吸收率应不低于95%。8.2.3.3防护部件反射层对太阳辐射的反射率应不低于70%。8.2.3.4防护部件反射层使用寿命应不低于2年。8.2.4.1电伴热装置应具有在管道、阀门等设备低于或超过设定温度时自动启停的能力。8.2.4.2电伴热装置应具有在吸热器上盐和排盐前将管道、阀门等设备加热至熔融盐凝固点50℃以上的能力。8.2.5隔热保温性能8.2.5.1管屏背光侧、集箱以及集箱之间的连接管道等应进行隔热保温。8.2.5.2环境温度高于或等于25℃时，隔热材料外表面温度不应超过环境温度25℃;环境温度低于25℃时，隔热材料外表面温度应不超过50℃;防止人身烫伤的部位，其保温层外表面温度应不超过9检测项目9.1吸热器检测分为出厂检测和现场试验，检测项目见表5。9.2吸热器检测方法按照GB/T41307—2022进行。7表5吸热器检测项目编号检测项目技术要求检测时间备注出厂检测现场试验1外观及尺寸检测√√2焊缝检测√管屏√管道3刚度试验√管屏4耐压试验√√5附着力检测√试样检测6反射率和吸收率检测√试样检测7功率和效率试验8.2.1或8.2.2√8熔融盐排空试验√10包装与储运10.1吸热器和附属设备包装应在各项出厂检验合格后进行，应采取安全防护措施。10.2吸热器和附属设备上的零部件应进行编号和包装；多箱包装时，箱号应采用分数表示，分子为箱号，分母为总箱数，并应符合GB/T13384的规定。10.3吸热器和附属设备的发运标志和储存标志应按内容、颜色、部位和大小分别进行标识。10.4管屏宜设置临时支撑结构。10.5吸热管吸收涂层表面应覆盖防护膜进行防护。10.6吸热器和附属设备的包装和运输应符合JB/T4711的规定。10.7吸热器和附属设备在装箱、储运和吊装过程中应根据包装箱的长度、高度、形状、质量、重心等情况设计起吊位置，标明起吊点。11.1吸热器文件应包括设计文件和出厂资料。11.2设计文件应包括吸热管和集箱强度计算书、吸热器阻力特性曲线、吸热器效率修正曲线等。11.3出厂资料至少应包括下列内容：a)设备图样(包括总图、安装图、接口图、产品数据表等);b)产品质量证明文件(含主要受压元件材质证明书、焊接质量证明、热处理报告、结构尺寸检查报告、无损检测报告等);c)产品试验检测报告(含耐压试验报告、刚度试验报告、吸收涂层吸收率检测报告等);d)特种设备制造监督检验证书(对需监督检验的压力容器);e)安装说明书与使用说明书。8(资料性)结构示意图A.1外置式吸热器的典型结构型式见图A.1。标引序号说明：1——吸热体；2——防护部件；3——吸热器支撑钢结构；4——检修吊车；5——太阳能吸热塔。图A.1外置式吸热器典型结构示意图A.2腔式吸热器的典型结构形式见图A.2。9标引序号说明：1——吸热体；2——防护部件；3——吸热